了尼西亚。新的尼西亚成城墙为长约5公里的多边型。不过城墙直至3世纪才完成，但是新城墙并未能挽救尼西亚人，258年尼西亚被哥特人洗劫后再次焚毁。
尼西亚在拜占庭时期得到了比较大的发展，不仅经济繁荣，并成为了当时的军事和行政的中心之一。
325年，君士坦丁大帝就在这里召开了第一次大公会议，史称第一次尼西亚公会议。
不过随着新都君士坦丁堡的建立和363年和368年的两次地震尼西亚成再次衰败，直至查士丁尼一世时期才得以恢复。
715年，废黜皇帝阿纳斯塔修斯二世逃亡至此。
716年和727年，尼西亚成功抵御了倭马亚帝国的两次入侵。
740年，尼西亚再次遭遇地震。
787年，在尼西亚召开了第七次大公会议，史称第二次尼西亚公会议。
公元9世纪，奥普希金军区的首府从安卡拉迁移到了尼西亚。
由于临近君士坦丁堡，在10世纪和11世纪尼西亚一直被作为叛乱的基地
1077年，苏莱曼沙阿占领了小亚细亚大部，自称塞尔柱苏丹。史称罗姆苏丹国，定都尼西亚。